[實用新型]一種水泵機(jī)組在線能耗測試分析系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520053980.1
• 申請日: 2015-01-26
• 公開（公告）號: CN204458304U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 駱寅;孫慧;袁壽其;袁建平;張金鳳;裴吉
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種水泵機(jī)組在線能耗測試分析系統(tǒng)。特別是涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)水泵機(jī)組能耗在線測試和分析的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

泵作為重要的能量轉(zhuǎn)換裝置和流體輸送設(shè)備，是應(yīng)用極其廣泛的通用機(jī)械。據(jù)統(tǒng)計，泵的耗電量約占全國總發(fā)電量的20.9％。而目前我國泵的實際使用效率卻比發(fā)達(dá)國家約低20％，節(jié)能形勢十分嚴(yán)峻。《節(jié)能中長期專項規(guī)劃》重點規(guī)劃了到2010年節(jié)能的目標(biāo)和發(fā)展重點，在其中18個重點領(lǐng)域和10大重點工程中，水泵都作為重要的耗能設(shè)備被列入其中。而造成水泵機(jī)組能耗高的原因，一方面是電動機(jī)及被拖動水泵效率低，設(shè)備陳舊落后，效率比國外先進(jìn)水平低2－5個百分點；另一方面是電機(jī)或水泵匹配不合理，“大馬拉小車”現(xiàn)象嚴(yán)重，電機(jī)或水泵處于“大流量、低效率、高功耗”的低負(fù)荷運行。因此通過對水泵機(jī)組的節(jié)能改造可以有效的降低能耗，實現(xiàn)節(jié)能與環(huán)保的雙重要求，而對當(dāng)前正在運行的水泵機(jī)組進(jìn)行能耗測試和分析，則是水泵機(jī)組的節(jié)能改造的第一步。

目前對水泵性能測試系統(tǒng)主要是在試驗室條件下，采用一些專用的檢測試驗臺，監(jiān)測參數(shù)包括流量、揚程、壓力、扭矩、效率等，可以對水泵和電機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行全面的性能監(jiān)測，但由于設(shè)備體積大，需要安裝傳感器的數(shù)量多，不適用于在線測試系統(tǒng)。為此，專利(ZL200620147373.2)公開了一種便攜式的水泵機(jī)組效率和能耗在線檢測裝置，來解決設(shè)備體積大的問題，而專利(201110445150)公開了工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)的泵組運行能效分析方法，解決多變工況下水泵運行狀態(tài)判定問題。但這些方法都是將泵和電機(jī)作為一個整體來進(jìn)行能耗測試和評估，無法進(jìn)一步的診斷出能耗產(chǎn)生的原因，得出電機(jī)和泵兩部分的節(jié)能空間，并給出正確的節(jié)能建議，使泵機(jī)組平均運行效率提高。而另一方面目前的能耗測試系統(tǒng)針對變頻調(diào)速泵，也主要依據(jù)相似定律，以水泵工頻運行特性模型庫為基礎(chǔ)，確定出對應(yīng)頻率條件下的揚程、流量和軸功率的取值，進(jìn)而構(gòu)建出不同頻率條件下?lián)P程與流量、效率與流量以及軸功率與流量各自對應(yīng)的顯式模型來進(jìn)行分析的，是通過理論換算實現(xiàn)的，具有一定的誤差。因此也有必要解決變頻泵機(jī)組的能耗在線測試問題，以保證其能耗精度。

實用新型內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種水泵機(jī)組在線能耗測試分析系統(tǒng)，主要由電機(jī)運行能耗監(jiān)測及測試評估系統(tǒng)和泵運行能耗監(jiān)測及測試評估系統(tǒng)組成，可用于工業(yè)現(xiàn)場，在不需搭建特定的實驗臺的情況下，可以準(zhǔn)確對泵機(jī)組中的能耗進(jìn)行測試和評估，得出電機(jī)和泵各自的能耗情況，并且該系統(tǒng)可用于變頻驅(qū)動的水泵機(jī)組。

一種水泵機(jī)組在線能耗測試分析系統(tǒng)，包括電機(jī)電流電壓采集單元，水泵運行測量單元，測試儀；所述電機(jī)電流電壓采集單元包括霍爾電流傳感器、霍爾電壓傳感器；所述水泵運行測量單元包括壓力傳感器、熱電極、傳感器安裝頭；所述傳感器安裝頭內(nèi)部是一個空心管，所述空心管上貫通有壓力傳感器安裝口和熱電極安裝口，所述壓力傳感器安裝在所述壓力傳感器安裝口上，所述熱電極安裝在所述熱電極安裝口上，所述傳感器安裝頭的空心管與水泵測壓孔連通，水泵中的部分介質(zhì)流入傳感器安裝頭空心管中可傳輸溫度和壓力供傳感器測量；所述測試平臺包括觸摸控制顯示屏、測試箱、顯示儀和傳感器接口，所述傳感器接口連接所述霍爾電流傳感器、霍爾電壓傳感器、壓力傳感器和熱電極，分別用于采集電機(jī)電流、電壓、水泵進(jìn)出口壓力、溫度。

上述方案中，所述傳感器安裝頭還包括中空外殼，所述中空外殼內(nèi)部安裝有所述空心管和球閥，所述球閥將所述空心管分成上下兩部分，所述球閥可控制中空管通斷，所述壓力傳感器安裝口和熱電極安裝口安裝在中空外殼上端，并與所述空心管貫通，所述中空外殼下端設(shè)有螺紋孔，所述傳感器安裝頭通過螺紋孔與水泵測壓口連接，所述空心管下端與水泵測壓孔連接。所述球閥上焊接有球閥調(diào)節(jié)桿，通過所述球閥調(diào)節(jié)桿可控制球閥垂直方向轉(zhuǎn)動。所述球閥通過橡膠固定中空外殼內(nèi)。

上述方案中，若水泵沒有配備標(biāo)準(zhǔn)測壓，則在泵進(jìn)出口處各增加一個測試管段，所述測試管段端部設(shè)有安裝活動法蘭，所述測試管段管壁上設(shè)有測量孔，所述測試管段通過安裝活動法蘭安裝在水泵進(jìn)口或者出口處，所述測量孔與所述傳感器安裝頭的空心管下端連接。

一種水泵機(jī)組在線能耗測試分析方法，包括以下步驟：

步驟一：通過熱電偶和壓力傳感器獲得泵進(jìn)、出口截面溫度和壓力，即可計算泵的效率，泵的效率公式，